一种光电跟踪系统及隔振装置组成整体的频率响应特性分析方法

摘要

本发明提供一种光电跟踪系统及隔振装置组成整体的频率响应特性分析方法。针对光电跟踪系统安装在隔振装置上后频率响应特性发生变化这一问题，本发明将隔振装置等效为安装在光电跟踪系统基座底部的弹性支撑和阻尼连接，将其与光电系统的机架和基座作为一个整体，分析该整体作为被控对象时的频率响应特性。具体方法为，将隔振装置和光电跟踪系统看做一个完整系统，首先分析该系统各个部件间的动力学关系；再由动力学关系的相关公式根据实际需要推导出频率响应特性。本发明通过分析整体作为被控对象时的频率响应特性有助于减小隔振装置带来的不利影响。

主权项

一种光电跟踪系统及隔振装置组成整体的频率响应特性分析方法，其具体步骤为：步骤(1)确认隔振装置已满足隔振要求的情况下，将隔振装置等效为光电跟踪系统基座和载体之间的弹性支撑和阻尼连接；其中，所述步骤(1)中，先根据载体对光电系统的振动扰动频段确定需要隔振的频段，设计隔振装置的弹性系数和阻尼系数；根据实测的隔振装置参数将其等效为基座和载体之间的弹性支撑和阻尼连接；步骤(2)将光电跟踪系统的机架、基座及隔振装置等效的弹性支撑和阻尼连接作为一个完整的系统，分析系统各部分之间的动力学关系，建立系统动力学模型；其中，所述步骤(2)中，将载体视作静止，不考虑载体振动对光电系统的影响；步骤(3)根据系统的动力学模型推导系统传递函数模型以及控制系统框图；其中，所述步骤(3)中，将隔振装置及光电跟踪系统机架基座作为一个整体，其传递函数模型等效为驱动装置传递函数模型和跟踪机架传递函数模型之间的一个二阶环节；假设J1表示基座转动惯量，k为支撑的角运动弹性系数，ξ1表示支撑的阻尼系数，ξ2为基座和跟踪机架间的粘滞摩擦系数，则这个等效二阶环节的表达式G1为： G 1 = J 1 s 2 + ξ 1 s + k J 1 s 2 + ( ξ 1 + ξ 2 ) s + k 设机架的频率特性传递函数G2，驱动装置传递函数G3，则系统的频率特性传递函数G为： G = G 1 G 2 G 3 1 + ξ 2 G 1 G 2 利用以上三个步骤，即完成带有隔振装置的光电跟踪系统整体的频率响应特性分析，避免系统整体的固有频率和光电跟踪系统的工作频率相近或重合，进而达到不影响光电跟踪系统的正常工作，从而以消除隔振装置带来的不利影响。